文献晶体数据改进示例10(孪晶)
案例来源:Inorg. Chem. 2023, 62, 3153−3161
DOI:10.1021/acs.inorgchem.2c04050
CCDC:2113327
图形用户界面:Olex2[1](版本:Olex2-1.5)
精修程序:SHELXL[2](版本:SHELXL-2019/2)
CIF文件下载:CCDC[3]官网
根据CCDC号从CCDC官网下到2113327.cif文件,用Olex2打开并提取其hkl和res文件查看,如图1所示,观察到精修中添加了孪晶法则(twin law),以及三甲基硅基的无序。

如果将精修中的孪晶法则移除,并把无序去掉,结果如图2所示,看起来R因子还可接受,最大残余峰1.1也不算大,不过在结构中两个异丙基和三甲基硅基处可见明显的Q峰,遇到这种情况,第一反应通常是对其进行无序处理。

不过呢,在进行无序处理之前,可以先看看结构验证报告的情况,发现两个G级警报PLAT930和PLAT931,提示可能存在孪晶,如图3所示。

在PLATON[4]中运行TwinRotMat进行孪晶检测,如图4所示。

检测结果如下,发现了一个孪晶法则及相应的批比例因子,如图5所示。

将孪晶法则和批比例因子摘抄为指令“TWIN -0.002 1.002 0 0.998 0.002 0 0 0 -1 2”和“BASF 0.22”并写入ins文件,如图6所示。另外可点击界面右下角“HKLF5-Gener”按钮以生成HKLF5格式的ins和hkl文件,如图7所示。。


在精修中加入孪晶法则后,R因子骤降,残余峰也骤降,并且异丙基附近也没有可疑的Q峰了,只不过三甲基硅基还是需要进行无序拆分处理,如图8所示。

使用HKLF5格式ins和hkl文件精修的结果如图9所示。

注意:有些数据采用简单的加入TwinRotMat检测到的孪晶法则和批比例因子进行精修时,无法使数据得到改善,甚至情况变得更糟糕,则可尝试使用PLATON产生的HKLF5格式文件进行精修。通常情况下,当第一种方法不行时,第二种方法能够得到较好结果。如果两种方法均无法给出良好结果,那就需要从原始衍射照片入手进行孪晶拆分了。
本案例中两种方法均可给出不错的结果,因此无论采用那个方法均可,其结果分别为图10和图11所示。


本案例如果仅仅是做无序处理,而对孪晶视而不见,似乎也可以接受,如图12所示。

视频操作演示请参阅:https://www.bilibili.com/video/BV1nw411r7cF
结语
有时对不太关心的G类警报也可倾注一部分精力,也许就发现了意想不到的问题所在。当然,在做无序处理之前,先进行孪晶检测不失为一个好习惯。
参考文献
[1] Dolomanov, O. V.; Bourhis, L. J.; Gildea, R. J.; Howard, J. A. K.; Puschmann, H. OLEX2: A complete structure solution, refinement and analysis program. J. Appl. Cryst. 2009, 42, 339–341.
[2] (a) Sheldrick, G. M. SHELXL-2019/2, Program for Crystal Structure Refinement, University of Göttingen, Germany, 2019. (b) Sheldrick, G. M. A short history of SHELX. Acta Cryst. 2008, A64, 112–122. (c) Sheldrick, G. M. Crystal structure refinement with SHELXL. Acta Cryst. 2015, C71, 3–8. (d) Lübben, J.; Wandtke, C. M.; Hübschle, C. B.; Ruf, M.; Sheldrick, G. M.; Dittrich, B. Aspherical scattering factors for SHELXL – model, implementation and application. Acta Cryst. 2019, A75, 50–62.
[3] (a) Allen, F. H. The Cambridge Structural Database: a quarter of a million crystal structures and rising. Acta Cryst. 2002, B58, 380–388. (b) Allen, F. H. The Cambridge Structural Database: a quarter of a million crystal structures and rising. Acta Cryst. 2016, B72, 171–179.